真三维影像的编解码和几何校正方法研究

通过介绍真三维显示模型,解释了基于可视体素的显示技术.针对LED真三维显示分辨率较低的问题,采用光投影阵列的真三维显示方案,结合真三维显示固有的连续图像的特性,研究了真三维编解码算法,建立了基于光线追踪的几何校正模型.实验证明,该方法可构建实用的高分辨率真三维显示器,同时能够展示准确的物体.     

墨子的光学成就

墨子在光学上的成就包括已认识到光的直进性质,并记有光的直线传播的最明确的实验事实;他观察到平面镜反射成像,发现的是光的反射定律.凹面镜产生的大而正的虚像和小而倒的实像,墨子对"残像"这一现象有多次记载.这些无疑是中国科学史上的辉煌成就.     

基于MultiSim10的MCU实时性仿真与研究

为了验证MultiSim软件在MCU系统数码管动态显示仿真中实际效果不能连续显示的问题,提出一种基于MultiSim10的MCU软硬件检测仿真方案.该方案采用环形计数器作为动态显示的位选通信号、撇开了软件延时的影响,用MCU系统测试数码管动态显示的效果,其定时器在指定的时间内进行计数以统计实际位选通的次数.该方案实际测...     

用迈克尔逊干涉仪实现各种等厚干涉

将迈克尔逊干涉仪中一个平面反射镜换为凸面反射镜或凹面反射镜,将两平面镜同时换为凸面反射镜以及将一个换成凸面镜,一个换成凹面镜等不同情况,分析和探讨用迈克尔逊干涉仪实现的各种等厚干涉的条纹特征.     

利用全息干涉术测定蒸馏塔板上方喷射液滴的尺寸分布

本文叙述了利用脉冲激光全息干涉术记录不同操作条件下蒸馏塔板上方喷射液滴的全息图的方法。该全息图经再现后,得到原喷射液滴的三维实像,在该实像空间范围内逐平面地聚焦。直接经过IBAS 1/2型图像分析系统处理。即得到不同截面的液滴几何参数。     

真三维显示中的片源获取方法

介绍已制作的真三维显示器,解释基于可视体素的显示技术.针对三维模型的海量数据生成问题,提出基于虚拟结构光的真三维片源获取方法,实现模型的空间数据生成.仿真结果为大型真三维显示器参数设计理论提供依据.实验证明,该方法可为真三维显示提供彩色、高分辨率的片源.     

基于数字全息和计算全息的动态三色全息三维显示

为了实现数字全息图和计算全息图再现像的融合,将数字全息、计算全息与空间光调制器相结合,构建了一个数字化动态三色全息三维显示系统,用数字全息术记录实际物体的全息图,用计算全息术计算得到虚拟物体的全息图,然后将2种全息图输入到空间光调制器中.结果显示:通过空间光调制器的衍射,在空间中得到虚拟信息与实际信息融合的再现像.该方法实现了数字全息图和计算全息图再现像的融合,达到了增强真实物体的三维显示效果.     

全息再现中像关系的分析

应用全息理论,分析了全息图的记录和像的再现规律,分析了虚像与实像(共轭像)的关系,虚像与虚像的关系,实像与实像关系.实验证明各个像的位置关系完全正确.     

引江济太虚拟景观系统关键技术的研究与实现

介绍了系统场景可视化采用的一些关键技术.开发了引江济太三维虚拟景观原型系统(YJJT3D系统),用OpenGL作为底层图形驱动程序,以VC 6.0为开发工具,利用虚拟现实技术、多媒体技术和三维图形技术,实现了对大规模地形场景的实时动态显示、信息查询以及空间分析,并提出解决超大数据量数字高程模型快速显示的算法,将地物在地形中进行显示.该系统能在PC机上流畅地运行,图形的生成速度和质量较高.     

三维场景相息图快速生成研究

相息图以其衍射效率高,无共轭像等优点而被广泛应用于全息三维动态显示中,然而相息图计算量大,生成速度慢而影响了它的实时动态显示;鉴于此,提出了一种三维场景相息图快速生成方法;采用OpenGL进行物点离散采样,逐点计算的优化查表算法进行相息图计算,将相位因子拆成水平方向和竖直方向因子的乘积,离线制作的查找表只需存储水平方向和竖直方向因子,从而使存入GPU纹理内存的查找表空间大大减少,并利用CUDA架构合理设计并行计算方案,使相息图的运算速度进一步加速;实验表明:采用此方法能正确生成所需的相息图,且计算速度比基于CPU的计算方法提高了40倍左右.     

高陂水利枢纽超蓄淹没动态模拟及实景三维可视化

为研究水库洪水调度情况下的超蓄淹没风险,以韩江高陂水利枢纽为研究对象,基于二维浅水波方程和Villemonte堰流公式构建了库区超蓄淹没模型,模型合理可靠。考虑实际来水和调度方案的不确定性,模型中引入来水、调度方案等动态因子,实现了高陂水利枢纽超蓄淹没风险动态分析模型,并基于三维实景建模技术,实现了任意来水、调度方案下的超蓄淹没三维可视化模拟展示。研究成果可为高陂库区超蓄淹没风险预警预报、水库调度运行、避洪转移、防洪措施制定完善等工作提供决策支撑,也可为其它水库提供借鉴作用。     

基于模糊图像矩的动态定位系统

针对动态定位过程中摄像机的运动使得目标成像模糊，提出了一种基于模糊图像矩进行三维动态定位的控制系统。该系统依靠单摄像机在笛卡尔坐标系中的三维平动迅速接近环境中的静止目标，且与静止目标的三维距离符合给定值。证明了图像的零阶和一阶矩是模糊不变量，且包含目标的三维信息。推导出被控对象的状态方程，给出了系统的控制结构及控制律。仿真结果表明，基于模糊图像矩设计出的定位控制算法具有较高的控制精度。     

可重构三维激光彩色扫描仪

针对原三维激光扫描系统3DLCS存在的问题,研制了基于FPGA的可重构实时三维激光彩色扫描仪.介绍了系统基本测量原理和系统总体构成,设计了基于FPGA处理器的硬件系统结构,并阐述了其工作原理.由FPGA处理器完成提取图像中激光带中心线、人头轮廓线和中心颜色线等算法.对三维重建有用信息经计算机接口送入主机,在主机上进行三维重建和三维构型.描述了系统数据处理流程和关键算法.系统可以实时地获取目标的三维和色彩信息,并在计算机上重建和显示立体三维图形.列出了实验结果.采用FPGA专用集成电路和主从式系统结构,大大提高了物体三维信息获取的速度,显著的改进了整个系统的性能,降低了产品成本.     

视角增大的集成成像3D显示系统

本文设计了一个视角增大的集成成像3D显示系统.该显示系统由显示屏、一列凸微透镜阵列、一列凹微透镜阵列及两列正交偏振片阵列组成.显示屏用来显示微图像阵列,偏振片阵列用来消除相邻图像元之间的串扰,两列微透镜阵列用来再现3D像.本文所设计的集成成像3D显示系统中图像元经过凸透镜所成像的节距影响视角大小,由于像的节距大于图像元的节距,所设计显示系统的视角大于传统集成成像的视角.本文给出了视角理论分析的仿真实验验证,实验结果与理论分析一致     

基于数字地球的三维云图实现技术

以风云二号气象卫星的红外云图数据为基础,根据实时的红外云图,在数字地球上实现云图的三维显示,实时动态模拟我国上空的云图变化情况.通过二维云图的灰度信息,得出其高度值,与提取的经纬度值一起,经过坐标转换,得到三维空间坐标信息,再采用OGS三维渲染技术,实现云图的三维显示.与以往云图的三维显示技术相比,采用的方法更加简单高效.在实际应用中,该方法能够实时获取和展示三维立体云效果,并且加以时间驱动可以实现云图的动画播放,对于气象部门有着很高的应用价值.     

基于视觉识别的多层多道路径规划修正

摘要： 针对传统大厚板手工电弧焊和半自动焊工艺复杂、焊接效率低下、质量稳定性差等问题提出大厚板焊接的新方法：双机器人双面熔化极活性气体保护焊（MAG）,打底焊采用双机器人双面MAG错位焊接,填充焊采用双机器人双面MAG对称焊接.多层多道焊接过程中累积误差和焊接变形会对多层多道路径规划精度造成影响,准确的多层多道路径规划是实现大厚板机器人自动焊接的关键因素.提出基于视觉识别的多层多道路径规划修正方法,通过图像处理结合图像三维信息恢复获得各焊道实时填充信息,对多层多道路径规划进行修正,提高多层多道路径规划精度.     

增程器轴系不对中故障动力学响应特性分析

通过分析增程器轴系在不对中故障时的运动状态与受力情况,建立增程器轴系的动力学模型,并利用多体动力学软件对增程器轴系平行不对中、偏角不对中、综合不对中三种类型的故障进行仿真,分析不同类型不对中故障产生的动力学响应特性。结果表明,系统振动频谱中1谐次和2谐次的幅值可作为增程器轴系不对中故障诊断特征参数,平行不对中导致2谐次的幅值大幅增长,偏角不对中使1谐次幅值变化明显;增程器轴系左右两侧在2谐次下的振动相位差可进一步对不对中故障类型进行辨识,其中平行不对中故障时轴系两侧振动相位差接近0°,偏角不对中故障时轴系两侧振动相位差接近180°,综合不对中故障时轴系两侧振动相位差远大于180°。     

轻小型无人机飞行方案设计及其建模精度研究

轻小型无人机飞行高度和像控点布设间距是影响三维实景模型的关键因素,利用大疆精灵4RTK无人机,以工程测量中常用的几种飞行高度和像控点布设间距设计飞行方案,构建出三维实景模型,并对三维模型精度和无人机作业全过程效率进行对比分析,研究表明当飞行高度在60～100 m、像控点间距在500 m左右时,构建出的三维模型精度可靠且飞行方案更合理、经济,为轻小型无人机在工程测量中的应用提供了参考依据。     

基于TMS320VC5402和S3C4510B的视频监控系统

视频监控系统以其直观、方便和信息内容丰富的特点而被广泛应用,笔者利用ARM+DSP双核结构,采用TI公司的高速数字信号处理器TMS320VC5402完成图像采集处理功能,Samsung公司的ARM芯片S3C4510B实现对DSP图像采集处理部分的实时控制,从则实现了支持Linux平台的硬件架构,完成了网口、串口和USB等接口的数据传输及图像的显示.     

多目标体素阵列的快速3D显示

<正> 本文提出一种物空间多目标体素的灰度线段表示法及象空间双动态屏幕技术,利用动态数据结构,得到一种在2D 屏幕上同时快速显示多个目标3D 图象的方法,并利用透明原理,实现了内、外目标间的透明显示。本方法可用于医学断层图象序列中多个目标的3D 显示。文中给出几种不同旋转角度 CT 断层图象序列中肝脏、肿瘤及血管等多目标的3D 显示结果。